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6个月建设大型云数据中心:被模糊的新基建与旧基建界限

2022年2月24日 15:14  CCTIME飞象网  

“新基建”让人们看到了中国经济发展如何在“旧基建”之后收获新动能。而提到对“新基建”的直观印象,多数人想到的都是类似《黑客帝国》里耀目酷炫、科技感满满的服务器机组、满屏不断刷新的代码以及坐在精密操作间里气定神闲、运筹帷幄的技术人员,世界变了。

而事实上,少有人看到的是,随着“新基建”的快速发展,它与以超级工程建设为代表的“旧基建”时代的联系也越发紧密——一边要面临“旧基建”如何打破桎梏适应“新基建”的难题,另一边则要满足越来越短的“新基建”版本迭代周期,并不是非此即彼的“零和博弈”。

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最新一期(第三期)华为数字能源 《方博碳讨室》节目中,就展示了一个仅用6个月时间就建设完成的大型云数据中心——东莞松山湖华为云数据中心,其建设过程为新旧基建如何充分融合提供了一个可供探讨的样本。

“新基建”能摆脱“旧基建”单飞吗? 

回溯一些“新基建”项目的发展过程,大数据、人工智能、工业互联网……高科技设备在铺设过程中都离不开大量的工程建设。随着在形象上象征“新基建”的数字化设备数量越来越庞大、铺设要求越来越高,背后用于支撑它们的“旧基建”规模和复杂程度也直线上升。

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东莞华为云数据中心全貌

最典型的,如《方博碳讨室》提到的东莞华为云数据中心,整个园区要容纳30万IT机柜的规模,其工程建设量可见一斑。随着国家一体化大数据中心战略的推进,这个数字必将呈几何级增长态势。

实际上,无论“新基建”所需要的设备如何日新月异,但仍然需要铺设在旧的基础设施之上。破还是立?先破后立还是边破边立?按照传统的数据中心建设模式,土建先行,再引入设备,安装调试之后再试运行,直至正式投运,前后需要的时间是18个月。而18个月,对于数据中心所在的ICT行业来说,正好是“摩尔定律”所定义的迭代周期。

无论是政府部门主导的“新基建”还是纯商业化运作的Colo模式,“新基建”不断向“旧基建”要效率的需求也越来越迫切,“旧基建”需要努力实现跨越,才能满足业主方对于快速上线、按需部署的要求。

《方博碳讨室》第三期内容中提到的预制模块化,为抢占先机提供了可行方案。

“旧基建”创新,改变了“新基建”的游戏规则?

过去几年,随着“新基建”项目的逐步推进,一些挑战也逐步暴露出来,而不断在“新基建”发展中体现出价值的“旧基建”创新,实际上也在改变着“新基建”的游戏规划,主要体现在四个方面。

1、建设周期与建设质量“鱼与熊掌可兼得”

“新基建”设备对周边环境的严苛要求,使得原本就冗长的钢筋混凝土工程建设周期更长,“赶工”这种某种程度上牺牲质量的做法变得无法容忍——一旦出现漏水等质量通病,影响数据中心运营效率不说,可能还会造成重要设备的故障甚至损毁。

以数据中心为代表,要满足通用建筑规范的各项技术指标,再加上工程建设的“老大难”问题——现场施工和各项目组施工进度冲突,1000个机柜的工程项目至少需要18个月。

《方博碳讨室》中提到的东莞松山湖华为云数据中心,已经将这个数字压缩到了6个月,其采用的预制模块化建设方式,已经作为一种工程建设的创新在全球范围内快速普及。

华为数字能源预制模块化产品总监孙岩飞介绍,5层楼24米高的数据中心由189个预制模块堆叠而成,箱体每一层的垂直公差不能超过两毫米,这是传统混凝土浇筑建筑根本无法企及的精度。

而稳定的仿榫卯设计也做到了在免焊接的同时让189个预制模块5层堆叠之后“多而不散,大而不倒,高而不晃”,消除了人们对于短周期建设的质量忧虑。此外,由于BIM 3D设计和数字化生产手段的加持,提前识别建设过程中可能遇到的管线交叉干涉,设计变更和现场返工率大幅降低,6个月交付得以从纸上走进现实。

2、标准化建设与个性化需求同时被满足

为了实现数据中心的快速部署、批量复制,华为数字能源喊出的口号是:工程产品化、产品模块化、模块预制化(标准化)。这是一个符合当下需求的美好愿望,但实际落地过程中需要兼顾的是,如何满足不同地区“因地制宜”的个性化需求。

东莞松山湖华为云数据中心所在地,地处亚热带季风气候区,常年潮湿多雨,黄梅天长达一月有余,这对于数据中心的防水性能是一个极大的考验。

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箱体防水测试

为保证防水效果,东莞华为云数据中心采用了三层防护:液态防水涂料、防水卷材以及严格的出厂防水测试,包括箱体顶部2小时蓄水测试、箱体侧面高压水枪喷射测试。此外,还有时常光顾的台风。

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风洞测试

《方博碳讨室》提到的预制模块化数据中心,采用了磐石结构体系,除了能够抵抗麦氏9烈度(相当于里氏7.2级)地震,还要求能够抵御12级台风侵袭。在中南大学风洞实验室展开的一项测试显示,当实验人员将预制模块化数据中心按照1:16的缩尺比加工出模型后,接入410个监测点,按照90米/秒风速考验数据中心在3倍于12级台风风速场景下的“抗打击”能力。

3、短期投入与长期收益实现兼顾

“新基建”与“旧基建”一样,属于重资产,前期投入巨大,如果没有长期收益来实现收支平衡,是经不住算总账的,IRR表现欠佳可能直接导致投资方望而却步。

因此,如何降低短期投入、同时延长数据中心的使用寿命,考验设计师和工程师们的专业水平的时候到了。

《方博碳讨室》第三期所讨论的数据中心,预制模块化将建设周期从18个月缩短至6个月,除了提前一年上线带来的直接收益,预制模块化建筑方案支持多层堆叠,也最大程度地节约了初始土地投入。在供电方案上,选择锂电池方案,相较于铅酸电池一方面直接节约了大量土地面积,另一方面实现了在更长寿命下的均摊成本更低。

归根结底,更长的使用寿命才是重资产项目能够确保长期收益的关键。在建筑质量方面,过去一般认为预制模块化建筑的寿命要低于传统钢筋水泥,而东莞华为云数据中心项目在5~6倍抗腐蚀性能的高性能耐厚钢加持下,将预制模块化建筑的使用寿命从20~25年提升至50年,比肩民用建筑,获得了不动产权证书。

4、设计预想与落地成果实现无缝契合

理想与现实总有误差。与所有工程建设项目一样,“新基建”项目从图纸变成现实,总会存在误差,有些差别的影响是巨大的。

数据中心,作为一种与智能时代的核心大数据、云等数字化生产资料紧密相关的“新基建”项目,大量远程工作需要数据中心充当底座,因此数据中心能极大助力全社会节能减排。《方博碳讨室》给出的数据是:数据中心和通信网络可以帮助全社会节能减排超过20%。

而无法忽视的是,数据中心本身就是耗能大户,尤其是为了散热需要在IT设备之外投入制冷系统,这又将反向抬高碳排放。因而,PUE指标的控制一直是数据中心从业者需要应对的难题。一方面需要散热,另一方面又要保温,以漏风率为代表的密封性能指标将直接影响数据中心的PUE表现。

东莞松山湖华为云数据中心将漏风率控制在3%之内,建设完成后,1.3左右的运行PUE与设计值基本保持了一致——设计即所得,全生命周期的低碳得到了保障。

新旧基建融合加速,中国速度新注解?

在“旧基建”时代语境下,中国以“基建狂魔”著称,一批批超级工程在短时间内拔地而起,完成了史上最强地表塑造。在国内,通过基建水平的提升大幅度改善经济发展的硬件环境;在国外,以基建技术和业务能力实施的外援在展示大国风范的同时赢得了和平发展的国际环境。

 “新基建”时代大幕开启,中国经济也迎来发展的“第二曲线”——从速度到质量、从粗放到精致,从极限到破局、从高速增长到倍速增长,“基建狂魔”能否实现连续性创新和可持续增长,这是摆在所有建设者面前的难题。

而聚焦到以数据中心为代表的“新基建”项目,战略拐点已临,“旧基建”为“新基建”提供了跨越式发展的基础,“新基建”的加速融合创新又对“旧基建”的创新发展提出了更高的要求。例如,预制模块化建筑需要在生产阶段采用全数字化的流程管控,在预制工厂里,每一个模块、每一个箱体甚至每一个零件都需要实现全流程可视可控可管可监测,而这,正是智能工厂、超级工厂的必备素质。

因此,新旧基建的相互促进与融合创新,为中国速度提供了新注解:一个新旧基建界限模糊乃至无缝融合的时代正在到来,中国将在更全面的基建能力加持下赢在数字化时代的起跑线。

编 辑:王鹏
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